[发明专利]极径角传动系统

摘要

本发明涉及极径角传动系统。包括壳体两端的左右盖，支撑在左盖及输出轴左端孔中的输入轴。输入轴上的定位圈偏心套，定位圈。槽轮偏心套，槽轮、滚轴。安装在槽轮及传递销固定盘上的传递销、十字盘。壳体内的槽圈、卸载圈。输入轴的运动经槽轮、传递销，到输出轴。滚轴保持与槽轮槽壁、定位圈、槽圈齿形曲线相切。槽圈齿形曲线为运动滚轴的包络线。可获得高重合度啮合。卸载圈可对作用于槽轮上的力卸载。十字盘将叠加在槽轮上的平动加转动无滑动地转换成输出轴的圆运动。增加定位圈偏心套的偏心中可减小槽圈齿形压力角并减小滚轴作用于定位圈上的力。本发明还公开了极径角传动系统中槽圈槽曲线的确定方法。

主权项

极径角传动系统，包括安装在壳体两端的左、右盖，安装在输入轴左右两端的左轴承套及右轴承套，通过这两个轴承套上的轴承将输入轴左端支撑在左盖孔中，右端支撑在输出轴左端孔中，安装在输入轴上的定位圈偏心套、槽轮偏心套的外圆柱均安装有轴承，其轴承外环上分别安装有定位圈、槽轮，传递销从左到右依次被支撑在传递销固定盘、槽轮、传递销固定盘端面孔中，通过安装在壳体孔中的左卸载圈、内卸载圈、右卸载圈将滚轴作用于槽轮上的力卸载到壳体上，壳体孔中从左到右依次安装有左卸载圈、槽圈、内卸载圈、右卸载圈，槽圈用销限制槽圈、内卸载圈的旋转自由度，滚轴被安装在槽轮槽中，滚轴的左右两端被夹持在定位圈大圆柱体的外圆柱与外定位圈孔间，任意瞬时滚轴均与槽轮槽壁相切，滚轴左右两端在外定位圈的作用下保持与定位圈大圆柱体相切，滚轴在任意瞬时均与槽圈的齿形曲线极径角曲线相切，传递销固定盘的右端安装有十字盘通过十字盘将叠加在槽轮上的平动与自转转换成绕输出轴的旋转，输出轴第二段圆柱体被支撑在安装于右盖的轴承上，输出轴第一段圆柱体左端孔中的轴承支撑输入轴右端，输出轴第一段圆柱体左端面数对孔中安装有短传递销， 左、右盖端面加工有销孔，通过销子与壳体端面上的销孔给左、右盖定位，用内六角螺栓可分别将左、右盖紧固到壳体两端，输入轴的旋转通过定位圈偏心套及槽轮偏心套使定位圈及槽轮平动，输入轴旋转又通过定位圈偏心套推动定位圈，改变滚轴径向位置同时滚轴沿槽圈齿形极径角曲线运动改变滚轴圆周位置，滚轴圆周位置的改变使槽轮自转，槽轮的自转通过传递销，十字盘再经短传递销将槽轮自转传递给输出轴，滚轴保持与槽轮槽壁、定位圈大圆柱体相切。槽圈齿形极径角曲线为运动滚轴的包络线。其特征在于：所述槽圈齿形曲线是满足以下条件的极径角曲线。 A、设定：输入轴、输出轴、槽圈外圆柱的中心线重合并定义其为系统中心线，设定直角坐标系原点在系统中心线上，设定：定位圈偏心套外圆柱中心线、槽轮偏心套外圆柱中心线与系统中心线、在同一平面S上，设定θ_o为输入轴零角位移时刻，与其对应的S平面为S_o平面，定义该时刻为运动系统初始位，S平面与Y轴重合，输入轴的角位移用θ_I表示，与之对应的S平面为S_I平面，设定：运动滚轴中心线用极坐标表示，极点在系统中心线上，其极径R_I表示滚轴中心线到系统中心线的距离，极角β_I表示滚轴中心线与 系统中心线所在平面与S_o平面的夹角，设定：槽轮偏心套孔中心线、与其外圆柱中心线距离为槽轮偏心距，设其值为E_C；定位圈偏心套孔中心线与其外圆柱中心线距离为定位圈偏心距，设其值为E_d，并有E_d＞Ec B、定义输出轴与输入轴的角速度比为传动系统的速比，其值为I，设定：槽轮槽为向心槽，按设定速比，确定槽轮及槽圈槽数，每一槽轮槽中安装有滚轴，对应输入轴的任意角位移θ_I，S_I平面绕系统中心线旋转θ_I角，此时槽轮槽自转，角位移为：‑θ_I×I确定以下参数：速比I、槽轮及槽圈槽数、槽轮偏心距E_C、定位圈偏心距E_d、滚轴半径及与滚轴相切的定位圈大圆柱体半径 C、通过确定任一瞬时滚轴中心线的极角和极径来准确描述滚轴中心线任意瞬时的位置，设定：滚轴在任意瞬时总保持同时与槽轮槽壁、及定位圈大圆柱体相切，对输入轴任一瞬时θ_I滚轴中心线极角β_I与极径R_I有与之对应的确定值，β_I R_I是输入轴角位移θ_I的函数 (a)确定滚轴任一瞬时极径、极角：E_C、E_d的确定使槽轮、定位圈中心线的运动轨迹分别为圆心在系统中心线上，半径分别为E_C、E_d的二个圆，当输入轴角位移为θ_I时，槽轮及定位圈的圆心、分别平移到以上二圆与S_I平面的交点上，速比I确定后，槽轮对应自转的角位移为‑θ_I×I，与之对应的滚轴极角β_I，可被求出，当滚轴半径、定位圈大圆柱体半径、槽轮偏心距E_C、与定位圈偏心距E_d确定后，可求出与θ_I角对应的滚轴极径R_I(b)输入轴连续运动可求出满足以上条件的运动滚轴中心线的连续曲线方程，并可求出与之对应的运动滚轴包络线方程，极径角曲线方程。